可編程序控制器第5章

1、何正為何正為T(mén)ELTEL：1301899297613018992976QQQQ：249325513249325513本章要點(diǎn)：本章要點(diǎn)：1.掌握功能指令的格式。掌握功能指令的格式。2.掌握程序流程控制指令。掌握程序流程控制指令。(D10)+(D20)D40(D10)+(D20)D40(D11)+(D21)D41執(zhí)行位數(shù)執(zhí)行形式：連續(xù)執(zhí)行型：驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，每一個(gè)PLC掃描周期，功能指令都執(zhí)行一次；脈沖執(zhí)行型(P)：在驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，僅在信號(hào)的上升沿，指令執(zhí)行一次。其他時(shí)間不執(zhí)行。假設(shè)(D10)=1,(D20)=2，則驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，第一個(gè)掃描周期結(jié)束，(D10)=3，第二個(gè)掃描周期結(jié)束，(D1

2、0)=5。驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，第一個(gè)掃描周期結(jié)束，(D10)=3，第二個(gè)掃描周期結(jié)束，(D10)=3。驅(qū)動(dòng)條件源址終址操作量驅(qū)動(dòng)條件：僅當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，例如X000=ON時(shí)，功能指令才能執(zhí)行。源址：參與功能操作的數(shù)的地址，也叫源操作數(shù)。它的內(nèi)容在指令執(zhí)行時(shí)不會(huì)改變。功能指令源址較多時(shí)，以S1、S2表示。S.表示運(yùn)算對(duì)象可做變址修改。終址：參與操作的源操作數(shù)經(jīng)過(guò)功能操作后所得的操作結(jié)果存放地址。也叫目標(biāo)地址或目標(biāo)操作數(shù)。當(dāng)終址較多時(shí)，用D1、D2等表示。操作量：既不是源址也不是終址，僅表示源址和終址的操作數(shù)量或操作位置。不同指令中操作量含義有所不同1、程序流程控制指令： FNC00-FNC09；C

3、J、CALL、SERT、IRET、FEND、 WDT、EI、DI、FOR、NEXT；2、比較指令與傳送指令：FNC10-FNC19；CMP、ZCP、MOV、SMOV、BMOV、 FMOV、CML、XCH、BCD、BIN；3、算術(shù)和邏輯運(yùn)算指令：FNC20-FNC29；ADD、SUB、MUL、DIV、INC、DEC、 WAND、WOR、WXOR、NEG；4、循環(huán)與移位指令： FNC30-FNC39；ROR、ROL、RCR、RCL、SFTR、 SFTL、WSFR、WSFL、SFWR、SFRD；5、數(shù)據(jù)處理指令： FNC40-FNC49；ZRST、MEAN、SUM、SOR、ANS、ANR6、高速處理

4、指令： FNC50-FNC59；REF、MTR、HSCS、HSCR、PLSY7、方便指令： FNC60-FNC69；IST、SER、INCD、ALT、ROTC、SORT8、外部設(shè)備IO指令： FNC70-FNC79；TKY、DSW、ASC、FROM、TO9、外部設(shè)備SER指令： FNC80-FNC88；RS、PID10、浮點(diǎn)處理指令： FNC110-FNC132；11、字節(jié)交換指令： FNC147；12、定位指令： FNC155-FNC159；13、時(shí)鐘處理指令： FNC160-FNC169；14、外圍設(shè)備指令： FNC170-FNC171；格雷碼變換GRY與逆變換GBIN。15、觸點(diǎn)比較指令

5、： FNC224-FNC246；用戶(hù)控制程序獨(dú)立程序段PLC在掃描工作時(shí)，只掃描主程序區(qū)，不掃描副程序區(qū)。即PLC掃描到主程序結(jié)束指令FEND時(shí)，就執(zhí)行各種刷新功能，并返回到程序開(kāi)始，繼續(xù)掃描工作，和掃描到END指令一樣。條件轉(zhuǎn)移單流程斷點(diǎn)轉(zhuǎn)移子程序是相對(duì)于主程序而言的獨(dú)立程序段，子程序完成的是各自獨(dú)立的程序段功能。它存放在副程序區(qū)。因此PLC掃描時(shí)，僅當(dāng)條件成立時(shí)，PLC才由主程序區(qū)轉(zhuǎn)移到副程序區(qū)去執(zhí)行相應(yīng)的子程序段，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)做子程序調(diào)用。子程序是按照所完成的獨(dú)立功能來(lái)編寫(xiě)的，其本身在使用軟元件。由于三菱PLC軟元件是所有程序共享的，這就存在軟元件沖突問(wèn)題(主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)寄存器D的地址沖突

6、)。中斷時(shí)指PLC在平常按照順序執(zhí)行的掃描循環(huán)中，當(dāng)有需要立即反應(yīng)的請(qǐng)求發(fā)生時(shí)，立即中斷其正在執(zhí)行的掃描工作，優(yōu)先去執(zhí)行要求所指定的服務(wù)工作；等該服務(wù)工作完成后，再回到剛才被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行未完成的掃描工作。1)中斷源和中斷請(qǐng)求。要求實(shí)行中斷功能首先必須向PLC發(fā)中斷請(qǐng)求信號(hào)，發(fā)出中斷信號(hào)的設(shè)備叫中斷源。中斷源可以是外部設(shè)備(各種開(kāi)關(guān)信號(hào))，也可以是內(nèi)部定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及根據(jù)需要人為設(shè)置的中斷源等。2)斷點(diǎn)和執(zhí)行中斷服務(wù)。當(dāng)中斷源向PLC發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)后，PLC會(huì)在程序中產(chǎn)生一個(gè)斷點(diǎn)，并記住這個(gè)斷點(diǎn)。然后就轉(zhuǎn)移去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。中斷程序被執(zhí)行完后，PLC會(huì)回到剛才被中斷的地方(中斷返回)，

7、從斷點(diǎn)處的下一條指令開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行未完成的掃描工作。3)中斷返回。4)中斷優(yōu)先和中斷控制。在多重中斷輸入結(jié)構(gòu)中，會(huì)將各個(gè)中斷輸入按照其重要性給予其不同的中斷優(yōu)先順序。不是所有的程序都需要中斷功能，用戶(hù)也不需要處理所有的中斷事件，因此PLC設(shè)置了允許中斷指令(又叫開(kāi)中斷)和禁止中斷指令(又叫關(guān)中斷)。中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)：1、設(shè)計(jì)中斷程序時(shí)應(yīng)遵循”越短越好”的原則。2、檢查中斷服務(wù)程序與主程序軟元件有無(wú)地址沖突。指令格式解讀：當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，主程序轉(zhuǎn)移到指針為S的程序段往下執(zhí)行。當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件斷開(kāi)時(shí)，主程序按順序執(zhí)行指令的下一行程序并往下繼續(xù)執(zhí)行。分支指針：當(dāng)程序發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，轉(zhuǎn)移的入口地址就是用指針來(lái)指

8、示的。指針的作用就是指示程序轉(zhuǎn)移的入口地址。分支指針主要用來(lái)指示條件轉(zhuǎn)移和子程序調(diào)用轉(zhuǎn)移時(shí)的入口地址。條件轉(zhuǎn)移分支指針P在主程序區(qū)，子程序調(diào)用時(shí)分支指針P在副程序區(qū)。P63指向END，無(wú)需再標(biāo)號(hào)。1、執(zhí)行形式：連續(xù)執(zhí)行型CJ和脈沖執(zhí)行型CJP，它們執(zhí)行形式不同。2、轉(zhuǎn)移方式3、指針編址的唯一性。在程序中不允許出現(xiàn)標(biāo)號(hào)相同的兩個(gè)或兩個(gè)以上的程序轉(zhuǎn)移入口地址。4、編址的多次使用。程序中，標(biāo)號(hào)是唯一的，但卻可以是多個(gè)CJ指令的程序轉(zhuǎn)移入口地址。指針編址唯一性編址的多次使用CJ和CALL不能共用一個(gè)標(biāo)號(hào)5、無(wú)條件轉(zhuǎn)移1）跳轉(zhuǎn)執(zhí)行期間，即使被跳過(guò)程序的驅(qū)動(dòng)條件改變，但其線圈（或結(jié)果）仍保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)，

9、因?yàn)樘D(zhuǎn)期間沒(méi)有執(zhí)行這段程序。2）如果跳轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器已在工作，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行期間它們將停止工作，即T和C的當(dāng)前值保持不變，直到跳轉(zhuǎn)條件不滿(mǎn)足后又繼續(xù)工作（T和C接著以前的數(shù)值繼續(xù)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)）。但定時(shí)器T192T199和高速計(jì)數(shù)器C235C255在跳轉(zhuǎn)后將繼續(xù)動(dòng)作，觸點(diǎn)也動(dòng)作。 指令解讀：當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，調(diào)用程序入口地址標(biāo)號(hào)為S的子程序。指令解讀：在子程序中，執(zhí)行到子程序返回SRET時(shí)，立即返回到主程序調(diào)用指令的下一行繼續(xù)往下執(zhí)行1）同一標(biāo)號(hào)在左母線前只能出現(xiàn)一次，但不同的CALL指令可調(diào)用同標(biāo)號(hào)的子程序。2）子程序中可再調(diào)用子程序，形成子程序嵌套，最多可有5級(jí)嵌套。3）在調(diào)用子程序和中

10、斷子程序時(shí)，可采用T192T199和T246249作為定時(shí)器。CALLP執(zhí)行程序初始化用兩個(gè)開(kāi)關(guān)X1、X0控制一個(gè)信號(hào)燈Y0，當(dāng)X1X0=00時(shí)燈滅；當(dāng)X1X0=01時(shí)，燈以1s脈沖閃爍；當(dāng)X1X0=10時(shí)，燈以2s脈沖閃爍；當(dāng)X1X0=11時(shí)，燈常亮。用子程序調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)，則如圖5-6所示。PLC的中斷來(lái)源有三類(lèi)：1、外部輸入中斷；內(nèi)部定時(shí)器中斷和高速計(jì)數(shù)器中斷。中斷應(yīng)用注意：1、中斷源禁止重復(fù)使用；2、中斷程序可使用定時(shí)器T192-T199；3、輸入中斷和計(jì)數(shù)器中斷的輸入端子不能相同；4、使用外部輸入中斷時(shí)，對(duì)同一輸入，不能同時(shí)使用上升沿中斷和下降沿中斷。外部輸入中斷定時(shí)器中斷高速計(jì)數(shù)器中斷

11、優(yōu)先級(jí)：X000X001X005指令格式解讀：在程序中掃描到FOR-NEXT指令時(shí)，對(duì)FOR，NEXT指令之間的程序重復(fù)執(zhí)行S次。執(zhí)行后轉(zhuǎn)入NEXT指令下一行程序繼續(xù)執(zhí)行。1、FOR、NEXT必須成對(duì)出現(xiàn)在程序中。2、S為循環(huán)重復(fù)次數(shù)，取值為132767。如果取值為-327680，則PLC自動(dòng)取S=1。3、當(dāng)循環(huán)次數(shù)設(shè)置較大，或循環(huán)嵌套層次過(guò)多時(shí)，則程序運(yùn)算時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)，運(yùn)算時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)引起PLC的響應(yīng)時(shí)間變慢，對(duì)實(shí)時(shí)控制會(huì)有影響。例1：編制從1加到100的求和程序例1：編制從1加到100的求和程序例1：編制從1加到100的求和程序例2：有10個(gè)數(shù)，分別存于D0D9。編制程序找出最大的數(shù)存于D1

12、00中。例2：有10個(gè)數(shù)，分別存于D0D9。編制程序找出最大的數(shù)存于D100中。監(jiān)視定時(shí)器WDT（Watch Dog Timer）又稱(chēng)看門(mén)狗，該指令的功能是對(duì)PLC的監(jiān)視定時(shí)器進(jìn)行復(fù)位。PLC正常工作時(shí)掃描周期小于它的定時(shí)時(shí)間。監(jiān)控定時(shí)器定時(shí)時(shí)間在FX2N中默認(rèn)值為200ms，如果PLC運(yùn)行一個(gè)掃描周期的時(shí)間超過(guò)監(jiān)控定時(shí)器規(guī)定的200ms時(shí)，PLC將停止工作，這時(shí)CPU-E（CPU錯(cuò)誤）指示燈亮。可以通過(guò)修改PLC的特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000（存放一個(gè)掃描周期時(shí)間）值來(lái)設(shè)定WDT的定時(shí)時(shí)間此外，如果一個(gè)程序大于默認(rèn)的200ms，也可以通過(guò)在程序中插入WDT指令，將程序一分為二，使它們都小于200

13、ms，則不會(huì)出現(xiàn)停機(jī)報(bào)警現(xiàn)象，如圖5-10所示。1）如果FOR-NEXT循環(huán)程序的執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能超過(guò)監(jiān)控定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，可將WDT指令插入循環(huán)程序中。2）如果條件跳轉(zhuǎn)指令CJ出現(xiàn)在它所對(duì)應(yīng)的指針標(biāo)號(hào)之后，可能因連續(xù)反復(fù)跳步使它們之間的程序被反復(fù)執(zhí)行，使WDT動(dòng)作。為避免這種情況，可以在CJ指令和其指針標(biāo)號(hào)之間插入WDT指令。指令格式解讀：當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，將原址S1與S2按代數(shù)形式進(jìn)行大小比較，并根據(jù)比較結(jié)果(S1S2,S1=S2,S1S2)置終址位元件D,D+1,D+2，其中一個(gè)為ON1）按代數(shù)形式進(jìn)行大小比較。例：(-52)。2）指定的元件種類(lèi)或元件號(hào)超出允許范圍時(shí)將會(huì)出錯(cuò)。3）源操

14、作數(shù)可以取任意的數(shù)據(jù)格式，目標(biāo)操作數(shù)可以取Y、M和S。4）CMP(P)占7個(gè)程序步，DCMP(P)占13個(gè)程序步。密碼鎖的設(shè)計(jì)如圖5-13所示（其中左圖為梯形圖，右圖為接線圖），設(shè)置4位密碼8251。將數(shù)字開(kāi)關(guān)撥到8時(shí)按一下確認(rèn)鍵，再分別在撥到2、5、1時(shí)按一下確認(rèn)鍵，電磁鎖Y0得電開(kāi)鎖。指令格式解讀：當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，將原址S與原址S1和S2分別進(jìn)行大小比較，并根據(jù)比較結(jié)果(SS2)置終址位元件D,D+1,D+2，其中一個(gè)為ON在梯形圖中，功能指令一般是作為線圈處理的，但有一種功能指令例外，它是當(dāng)作觸點(diǎn)來(lái)處理的，這就是觸點(diǎn)比較指令。編程：如果(D0)(D10),則Y0有輸出。功能：在梯形圖中

15、，起始觸點(diǎn)比較指令等同于一個(gè)與主母線相接的常開(kāi)觸點(diǎn)。功能：在梯形圖中，串接觸點(diǎn)比較指令等同于一個(gè)被串聯(lián)的常開(kāi)觸點(diǎn)。功能：在梯形圖中，串接觸點(diǎn)比較指令等同于一個(gè)被串聯(lián)的常開(kāi)觸點(diǎn)。例子：3個(gè)彩燈，每隔1s順序點(diǎn)亮一個(gè)，3個(gè)全亮后，又重新開(kāi)始。分時(shí)掃描選通的概念采用分時(shí)掃描選通的方式，使信號(hào)的輸入接口數(shù)量大量減少。在plc控制中，一般選通信號(hào)時(shí)通過(guò)輸出口Y的分時(shí)掃描信號(hào)完成的。數(shù)據(jù)采集指令MTR指令格式指令格式解讀：當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，指令以選通的方式，依次從S多確定的輸入口分時(shí)讀取n列開(kāi)關(guān)量狀態(tài)信號(hào)送入以D2為首地址所確定的位元件中。分時(shí)選通信號(hào)由D1為首地址所確定輸出口發(fā)出。MTR指令的驅(qū)動(dòng)，要求

16、常置ON，可以采用M8000作為指令的驅(qū)動(dòng)條件；開(kāi)關(guān)矩陣輸入列數(shù)最少2列，最多8列，也就是說(shuō)明最多能采集8*8個(gè)開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)；MTR指令對(duì)外接開(kāi)關(guān)的ON/OFF時(shí)間有一定要求。在讀取期間，開(kāi)關(guān)的ON/OFF時(shí)間必須大于n*20ms時(shí)間。格式解讀：當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，從輸出口D輸出一個(gè)頻率為S1，脈沖個(gè)數(shù)為S2，占空比為50%的脈沖串。絕對(duì)位置當(dāng)前值：以原點(diǎn)為參考點(diǎn)的絕對(duì)地址值。工件移動(dòng)時(shí)，其數(shù)值隨著工件移動(dòng)而變化，其數(shù)值表示工件的當(dāng)前位置。當(dāng)PLC斷電時(shí)，當(dāng)前值寄存器的當(dāng)前值會(huì)被清除為零。不同系列PLC，不同的脈沖輸出口，當(dāng)前值寄存器的編號(hào)不同。脈沖輸出方式指令驅(qū)動(dòng)后，采用中斷方式輸出脈沖串，因

17、此不受掃描周期影響。如果在執(zhí)行過(guò)程中指令驅(qū)動(dòng)條件斷開(kāi)，輸出馬上停止，再次驅(qū)動(dòng)后，又從最初開(kāi)始輸出。連續(xù)脈沖串的輸出把指令中脈沖個(gè)數(shù)設(shè)置為K0，則指令的功能變?yōu)檩敵鰺o(wú)數(shù)個(gè)脈沖串。例如：DPLSY K10000 K0 Y01) 采樣2)濾波1)結(jié)構(gòu)與指標(biāo)：內(nèi)含cpu，存儲(chǔ)器，A/D模塊：4通道ch1-ch4；分辨率：5mv，20uA，占用8個(gè)IO點(diǎn)數(shù)。2)接線圖3）緩沖存儲(chǔ)器BFM：BFM是16位存儲(chǔ)器，共32個(gè)，編號(hào)為BFM#0BFM#31；BFM是4AD模塊應(yīng)用核心，模塊的應(yīng)用是由BFM的各個(gè)存儲(chǔ)單元內(nèi)容決定的；PLC與模塊的聯(lián)系是通過(guò)指令FROM和TO來(lái)進(jìn)行的。模塊初始化BFM單元模塊初始化BFM單元數(shù)據(jù)讀取識(shí)別單元每一種特殊模塊都有一個(gè)識(shí)別碼，其固化在BFM#30單元，4AD的識(shí)別碼：K2010。查錯(cuò)保護(hù)單元在BFM#29單元存有故障狀態(tài)信息，不同位置表示不同的故障。例b0=1，有電源故障或硬件故障；b10=1，數(shù)值范圍出錯(cuò)。查錯(cuò)保護(hù)的方法是將狀態(tài)信息讀入繼電器M，根據(jù)M的狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)。1)結(jié)構(gòu)與指標(biāo)：內(nèi)含cpu，存儲(chǔ)器，A/D模塊：4通道ch1-ch4；分辨率：5mv，20uA，占用8個(gè)IO點(diǎn)